JPH0360435A - 光学ガラス素子の製造方法 - Google Patents
光学ガラス素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0360435A JPH0360435A JP1195061A JP19506189A JPH0360435A JP H0360435 A JPH0360435 A JP H0360435A JP 1195061 A JP1195061 A JP 1195061A JP 19506189 A JP19506189 A JP 19506189A JP H0360435 A JPH0360435 A JP H0360435A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing jig
- glass
- optical
- optical glass
- thermal processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レンズやプリズム等の高精度な光学ガラス素
子および前記光学ガラス素子のリヒートブレスｔｃ形用
素材の光学ガラス放形体等の光学ガラス素子の製造方法
に関する。
子および前記光学ガラス素子のリヒートブレスｔｃ形用
素材の光学ガラス放形体等の光学ガラス素子の製造方法
に関する。
従来の技術
近年、光学ガラスレンズは光学機器のレンズ構成の簡略
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成しうる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の光学レンズの製造方法である研磨法では、加
工および量産化が困難であり、金型を用いた成形法が有
望視されている。
化とレンズ部分の軽量化の両方を同時に達成しうる非球
面化の方向にある。この非球面レンズの製造にあたって
は、従来の光学レンズの製造方法である研磨法では、加
工および量産化が困難であり、金型を用いた成形法が有
望視されている。
この金型を用いた成形法というのは、予め所望の面品質
および面精度に仕上げた金型上に水酸化アルミニウム、
炭酸マグネシウム、カーボン等の離型剤を塗布あるいは
被覆した状態で、光学ガラスの塊状物を加熱成形するか
、あるいは溶融状態の光学ガラスの塊状物を加熱成形を
行なう方法である。（例えば、特公昭５４−６０３１２
号公報）発明が解決しようとする課題 非球面レンズ、プリズム等の光学ガラス素子の場合、欠
陥あるいは離型剤の付着のない表面、面粗度、および面
精度であることが要求されるため、光学ガラス素子およ
び前記光学ガラス素子のリヒートプレス成形用素材の光
学ガラス成形体は非常に高価なものになっていた。
および面精度に仕上げた金型上に水酸化アルミニウム、
炭酸マグネシウム、カーボン等の離型剤を塗布あるいは
被覆した状態で、光学ガラスの塊状物を加熱成形するか
、あるいは溶融状態の光学ガラスの塊状物を加熱成形を
行なう方法である。（例えば、特公昭５４−６０３１２
号公報）発明が解決しようとする課題 非球面レンズ、プリズム等の光学ガラス素子の場合、欠
陥あるいは離型剤の付着のない表面、面粗度、および面
精度であることが要求されるため、光学ガラス素子およ
び前記光学ガラス素子のリヒートプレス成形用素材の光
学ガラス成形体は非常に高価なものになっていた。
すなわち光学ガラス成形体の表面に欠陥がない状態（例
えば表面粗さＲＭＳで０．００５ミクロン以下の鏡面状
態）にするために、研磨またはエツチング処理を施す必
要があり光学ガラス成形体が高価なものになっており、
低コストで高精度な光学ガラス成形体が製造できる方法
の開発が強く望まれていた。
えば表面粗さＲＭＳで０．００５ミクロン以下の鏡面状
態）にするために、研磨またはエツチング処理を施す必
要があり光学ガラス成形体が高価なものになっており、
低コストで高精度な光学ガラス成形体が製造できる方法
の開発が強く望まれていた。
課題を解決するための手段
本発明は前記課題を解決するために、非酸化性雰囲気中
で、所望の光学ガラス素子と近似形状でない第一の熱加
工治具で溶融ガラスを受けてガラスゴブを作製する工程
、所望の光学ガラス素子と近似形状の第二の熱加工治具
に前記ガラスゴブを接着させた状態で前記ガラスゴブと
第二の熱加工治具とを反転させて置換する工程、第二の
熱加工治具で熱軟化した前記ガラスゴブの表面張力によ
り光学ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス成形体
をプレス成形用金型で加熱加圧成形する工程とを含む光
学ガラス素子の製造方法を提供するものである。
で、所望の光学ガラス素子と近似形状でない第一の熱加
工治具で溶融ガラスを受けてガラスゴブを作製する工程
、所望の光学ガラス素子と近似形状の第二の熱加工治具
に前記ガラスゴブを接着させた状態で前記ガラスゴブと
第二の熱加工治具とを反転させて置換する工程、第二の
熱加工治具で熱軟化した前記ガラスゴブの表面張力によ
り光学ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス成形体
をプレス成形用金型で加熱加圧成形する工程とを含む光
学ガラス素子の製造方法を提供するものである。
作用
高温の溶融ガラスは化学的に極めて活性な状態にあるた
め、熱加工治具に非常に大きなダメージを与え、光学ガ
ラスと反応あるいは融着した。このことを防ぐために熱
加工治具を加熱せずに使用することは有効であるが、熱
加工治具と接したガラスゴブの接触面には熱収縮に起因
するしわ状の大きな欠陥が発生する。一方、熱加工治具
と接していないガラスゴブの表面は非常に平滑な面であ
った。
め、熱加工治具に非常に大きなダメージを与え、光学ガ
ラスと反応あるいは融着した。このことを防ぐために熱
加工治具を加熱せずに使用することは有効であるが、熱
加工治具と接したガラスゴブの接触面には熱収縮に起因
するしわ状の大きな欠陥が発生する。一方、熱加工治具
と接していないガラスゴブの表面は非常に平滑な面であ
った。
熱加工治具と接したガラスゴブ表面のしわ状の欠陥を取
り除くために、溶融ガラスを所望の光学ガラス素子と近
似形状でない第一の熱加工治具で受けた後、ガラスゴブ
の平滑な面に所望の光学ガラス素子と近似形状の第二の
熱加工治具を接触させて、ガラスゴブを第二の熱加工治
具に付着させる。ガラスゴブが第二の熱加工治具に付着
した状態で第二の熱加工治具を反転させて、ガラスゴブ
を第一の熱加工治具から第二の熱加工治具に安定して置
換し、加熱した第二の熱加工治具でしわ状の面を上にし
たガラスゴブをガラスの表面張力により大変形を行う。
り除くために、溶融ガラスを所望の光学ガラス素子と近
似形状でない第一の熱加工治具で受けた後、ガラスゴブ
の平滑な面に所望の光学ガラス素子と近似形状の第二の
熱加工治具を接触させて、ガラスゴブを第二の熱加工治
具に付着させる。ガラスゴブが第二の熱加工治具に付着
した状態で第二の熱加工治具を反転させて、ガラスゴブ
を第一の熱加工治具から第二の熱加工治具に安定して置
換し、加熱した第二の熱加工治具でしわ状の面を上にし
たガラスゴブをガラスの表面張力により大変形を行う。
さらにこの光学ガラス成形体をプレス成形用金型で加熱
加圧成形することにより、表面に欠陥のない光学ガラス
素子を製造することができる。
加圧成形することにより、表面に欠陥のない光学ガラス
素子を製造することができる。
溶融ガラスを直接受ける第一の熱加工治具は、溶融ガラ
スと濡れ性が悪く、離型性が優れている材料、例えばカ
ーボン、ボロンナイトライド、窒化アルミ、窒化クロム
、ステンレス鋼等が適している。また、第二の熱加工治
具及びプレス成形用金型に被覆する薄膜は、非酸化性雰
囲気中で光学ガラスと反応あるいはわずかに付着する貴
金属。
スと濡れ性が悪く、離型性が優れている材料、例えばカ
ーボン、ボロンナイトライド、窒化アルミ、窒化クロム
、ステンレス鋼等が適している。また、第二の熱加工治
具及びプレス成形用金型に被覆する薄膜は、非酸化性雰
囲気中で光学ガラスと反応あるいはわずかに付着する貴
金属。
タングステン、タンクル、レニウム、ハフニウムの単体
あるいはそれらの合金であることが望ましい。
あるいはそれらの合金であることが望ましい。
本発明において、光学ガラスとこれらの薄膜とが反応あ
るいは融着しない非酸化性雰囲気は、窒素、アルゴン、
ヘリウム等の不活性ガス、およびこれらの不活性ガスに
水素、あるいは−酸化炭素。
るいは融着しない非酸化性雰囲気は、窒素、アルゴン、
ヘリウム等の不活性ガス、およびこれらの不活性ガスに
水素、あるいは−酸化炭素。
二酸化炭素の炭素酸化物、メタン、エタン エチレン、
トルエン等の炭化水素類、トリクロロエチレン、トリク
ロルトリフルオルエタン等のハロゲン化炭化水素類、エ
チレングリコール グリセリン等のアルコール類、Ｆ−
１１３，Ｆ−１１等のフルオロカーボン類を適宜混合し
たものである。
トルエン等の炭化水素類、トリクロロエチレン、トリク
ロルトリフルオルエタン等のハロゲン化炭化水素類、エ
チレングリコール グリセリン等のアルコール類、Ｆ−
１１３，Ｆ−１１等のフルオロカーボン類を適宜混合し
たものである。
これらの雰囲気は、光学ガラス組成、熱加工治具に被覆
する薄膜組成、熱変形の温度と時間、ブレス成形の温度
と時間、あるいは光学ガラス成形体の形状等の条件によ
って適宜選択する。
する薄膜組成、熱変形の温度と時間、ブレス成形の温度
と時間、あるいは光学ガラス成形体の形状等の条件によ
って適宜選択する。
実施例
以下に本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
実施例１
第１図は本発明に用いた第一の熱加工治具、第二の熱加
工治具及びブレス成形用金型の断面図である。第一の熱
加工治具としてカーボンを使用し、平型に加工した。第
二の熱加工治具の母材として超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ
−８Ｃｏ）を用いて曲率半径が１５閣の凹形の光学面１
を形成した。この光学面１をさらに超微細なダイヤモン
ド粉末を用いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗
さ（ＲＭＳ）が約３０人の鏡面にした。鏡面となった熱
加工治具表面に、スパッタ法で白金−イリジウム−オス
ミウム合金（Ｐｔ−１ｒ−Ｏｓ）の薄１ＩＩ２を被覆し
た。第二の熱加工治具と同様に母材として超硬合金（Ｗ
Ｃ−５Ｔｉ Ｃ−８Ｃｏ）を用いて曲率半径が２０−の
凹形の光学面ｌを形成し、スパッタ法で白金−イリジウ
ム−オスミウム合金（ＰＬ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜２を被
覆し、ブレス成形用金型とした。
工治具及びブレス成形用金型の断面図である。第一の熱
加工治具としてカーボンを使用し、平型に加工した。第
二の熱加工治具の母材として超硬合金（ＷＣ−５ＴｉＣ
−８Ｃｏ）を用いて曲率半径が１５閣の凹形の光学面１
を形成した。この光学面１をさらに超微細なダイヤモン
ド粉末を用いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗
さ（ＲＭＳ）が約３０人の鏡面にした。鏡面となった熱
加工治具表面に、スパッタ法で白金−イリジウム−オス
ミウム合金（Ｐｔ−１ｒ−Ｏｓ）の薄１ＩＩ２を被覆し
た。第二の熱加工治具と同様に母材として超硬合金（Ｗ
Ｃ−５Ｔｉ Ｃ−８Ｃｏ）を用いて曲率半径が２０−の
凹形の光学面ｌを形成し、スパッタ法で白金−イリジウ
ム−オスミウム合金（ＰＬ−１ｒ−Ｏｓ）の薄膜２を被
覆し、ブレス成形用金型とした。
溶融ガラス１４は、シリカ（Ｓｉ０２）３０重量パーセ
ント、酸化バリウム（Ｂａｄ）５０重量パーセント、ホ
ウ酸（Ｂ２０８）１５重量パーセント、残部が微量成分
からなるホウケイ酸バリウムガラスを用いた。このガラ
スを１２００ ’Ｃで溶融したあと、８００°Ｃに保持
したノズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４を窒素
ガス２０リツタ一／分、水素ガス２リツタ一／分の割合
で混合した雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治
具２４に滴下した。第一の熱加工治具２４は予め２００
℃に加熱しておき、滴下後直ちに溶融ガラス１４に第二
の熱加工治具２４を接触させて第二の熱加工治具２４に
溶融ガラス１４を付着させた。
ント、酸化バリウム（Ｂａｄ）５０重量パーセント、ホ
ウ酸（Ｂ２０８）１５重量パーセント、残部が微量成分
からなるホウケイ酸バリウムガラスを用いた。このガラ
スを１２００ ’Ｃで溶融したあと、８００°Ｃに保持
したノズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４を窒素
ガス２０リツタ一／分、水素ガス２リツタ一／分の割合
で混合した雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治
具２４に滴下した。第一の熱加工治具２４は予め２００
℃に加熱しておき、滴下後直ちに溶融ガラス１４に第二
の熱加工治具２４を接触させて第二の熱加工治具２４に
溶融ガラス１４を付着させた。
溶融ガラス１４の付着した第二の熱加工治具２４をアー
ム２５によって反転させ、第二の熱加工治具１６に第２
図のように溶融ガラス１４を置換した。第二の熱加工治
具１６で６３０°Ｃ２１０分間熱変形させたあと、ブレ
ス成形用金型２０でブレス成形した。プレス成形条件は
金型温度５６０ ’Ｃ、プレス圧力３０ｋｇ／ｃ＋ｉ、
ブレス時間２分であった。その後３００ ’Ｃまで徐冷
し、取り出し口２３から光学ガラス素子２２を取り出し
た。
ム２５によって反転させ、第二の熱加工治具１６に第２
図のように溶融ガラス１４を置換した。第二の熱加工治
具１６で６３０°Ｃ２１０分間熱変形させたあと、ブレ
ス成形用金型２０でブレス成形した。プレス成形条件は
金型温度５６０ ’Ｃ、プレス圧力３０ｋｇ／ｃ＋ｉ、
ブレス時間２分であった。その後３００ ’Ｃまで徐冷
し、取り出し口２３から光学ガラス素子２２を取り出し
た。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、ブレス成形部の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２５大
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、アユ５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れていた。
おいて、ブレス成形部の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２５大
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、アユ５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れていた。
実施例２
第一〇熱加工治具としてボロンナイトライドを使用し、
曲率半径が４５閣の凸型に加工した。第二の熱加工治具
の母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１６）を用い
て曲率半径が４５鰭の凹形の光学面１を形威した。この
光学面ｌをさらに超微細なダイヤモンド粉末を用いてラ
ッピングし、約１時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約
３０入の鏡面にした。鏡面となった熱加工治具表面に、
スパッタ法で白金−イリジウム−オスミウム合金（Ｐ
Ｌ −１ｒ−Ｏ３）の薄膜２を被覆した。第二の熱加工
治具と同様に母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１
６）を用いて曲率半径が１５０＋ｎｍの凹形の光学面１
を形威し、スパッタ法でロジウム−金−タングステン合
金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜２を被覆し、ブレス成形用
金型とした。
曲率半径が４５閣の凸型に加工した。第二の熱加工治具
の母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１６）を用い
て曲率半径が４５鰭の凹形の光学面１を形威した。この
光学面ｌをさらに超微細なダイヤモンド粉末を用いてラ
ッピングし、約１時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約
３０入の鏡面にした。鏡面となった熱加工治具表面に、
スパッタ法で白金−イリジウム−オスミウム合金（Ｐ
Ｌ −１ｒ−Ｏ３）の薄膜２を被覆した。第二の熱加工
治具と同様に母材としてオーステナイト鋼（ＳＵＳ３１
６）を用いて曲率半径が１５０＋ｎｍの凹形の光学面１
を形威し、スパッタ法でロジウム−金−タングステン合
金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄膜２を被覆し、ブレス成形用
金型とした。
溶融ガラス１４は、ジルコニア（ＺｒＯ２）８重量パー
セント、酸化ランタン（Ｌａ２ｏ３）３０重量パーセン
ト、ホウ酸（Ｂ２０８）４２重量パーセント、酸化カル
シウム（Ｃａｂ）１０重量パーセント、残部が微量成分
からなるランタン系ガラスを用いた。このガラスを１４
００″Ｃで溶融したあと、９５０°Ｃに保持したノズル
１２から約３グラムの溶融ガラス１４を窒素ガス２０リ
ツタ一／分、トリクロルトリフルオルエタン（Ｃ２Ｃ１
３Ｆ８）ガスｌリッター７分の割合で混合したハロゲン
化炭化水素雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治
具２４に滴下した。第一の熱加工治具２４は予め４００
°Ｃに加熱しておき、滴下後直ちに溶融ガラス１４に第
二の熱加工治具２４を接触させて第二の熱加工治具２４
に溶融ガラス１４を付着させた。ｆ９融ガラス１４の付
着した第二の熱加工治具２４をアーム２５によって反転
させ、第二の熱加工治具１６に第２図のように溶融ガラ
ス１４を置換した。第二の熱加工治具１６で７８０°Ｃ
ｌ２Ｏ分間熱変形させたあと、プレス成形用金型２０で
プレス成形した。プレス成形条件は金型温度６８０°Ｃ
、プレス圧力３０ｋｇ／ ｃ４、プレス時間２分であっ
た。その後４００“Ｃまで徐冷し、取り出し口２３から
光学ガラス素子２２を取り出した。
セント、酸化ランタン（Ｌａ２ｏ３）３０重量パーセン
ト、ホウ酸（Ｂ２０８）４２重量パーセント、酸化カル
シウム（Ｃａｂ）１０重量パーセント、残部が微量成分
からなるランタン系ガラスを用いた。このガラスを１４
００″Ｃで溶融したあと、９５０°Ｃに保持したノズル
１２から約３グラムの溶融ガラス１４を窒素ガス２０リ
ツタ一／分、トリクロルトリフルオルエタン（Ｃ２Ｃ１
３Ｆ８）ガスｌリッター７分の割合で混合したハロゲン
化炭化水素雰囲気の成形機内に保持した第一の熱加工治
具２４に滴下した。第一の熱加工治具２４は予め４００
°Ｃに加熱しておき、滴下後直ちに溶融ガラス１４に第
二の熱加工治具２４を接触させて第二の熱加工治具２４
に溶融ガラス１４を付着させた。ｆ９融ガラス１４の付
着した第二の熱加工治具２４をアーム２５によって反転
させ、第二の熱加工治具１６に第２図のように溶融ガラ
ス１４を置換した。第二の熱加工治具１６で７８０°Ｃ
ｌ２Ｏ分間熱変形させたあと、プレス成形用金型２０で
プレス成形した。プレス成形条件は金型温度６８０°Ｃ
、プレス圧力３０ｋｇ／ ｃ４、プレス時間２分であっ
た。その後４００“Ｃまで徐冷し、取り出し口２３から
光学ガラス素子２２を取り出した。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０人
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、デス５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れてい実施例３ 第一の熱加工治具として窒化アルミを使用し、曲率半径
が２００ｍｍの凸形に加工した。第二の熱加工治具の母
材としてサーメット（ＴｔＣ−１０Ｍｏ−９Ｎ＋＞を用
いて曲率半径が２００ｍｍの凹形の光学面１を形成した
。この光学面ｌをさらに超微細なダイヤモンド粉末を用
いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ
）が約３０人の鏡面にした。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０人
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、デス５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れてい実施例３ 第一の熱加工治具として窒化アルミを使用し、曲率半径
が２００ｍｍの凸形に加工した。第二の熱加工治具の母
材としてサーメット（ＴｔＣ−１０Ｍｏ−９Ｎ＋＞を用
いて曲率半径が２００ｍｍの凹形の光学面１を形成した
。この光学面ｌをさらに超微細なダイヤモンド粉末を用
いてラッピングし、約１時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ
）が約３０人の鏡面にした。
鏡面となった熱加工治具表面に、スパッタ法で白金−タ
ンタル−レニウム合金（Ｐｔ、−Ｔａ−Ｒｅ）の薄膜２
を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材としてサー
メット（ＴｉＣ−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）を用いて曲率半径
が５００Ｍの凹形の光学面１を形威し、スパッタ法で白
金−タンタル−レニウム合金（ＰＬ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄
膜２を被覆し、プレス成形用金型とした。
ンタル−レニウム合金（Ｐｔ、−Ｔａ−Ｒｅ）の薄膜２
を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材としてサー
メット（ＴｉＣ−１０Ｍｏ−９Ｎｉ）を用いて曲率半径
が５００Ｍの凹形の光学面１を形威し、スパッタ法で白
金−タンタル−レニウム合金（ＰＬ−Ｔａ−Ｒｅ）の薄
膜２を被覆し、プレス成形用金型とした。
溶融ガラス１４は、シリカ（Ｓｉｎ２）６５重量パーセ
ント、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）９重量パーセント、ホウ
酸（Ｂ２０Ｂ）１０重量パーセント、酸化ナトリウム（
Ｎａ２０）１０重量パーセント、残部が微量成分からな
るホウケイ酸ガラスを用いた。
ント、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）９重量パーセント、ホウ
酸（Ｂ２０Ｂ）１０重量パーセント、酸化ナトリウム（
Ｎａ２０）１０重量パーセント、残部が微量成分からな
るホウケイ酸ガラスを用いた。
このガラスを１３５０℃で溶融したあと、９２０″Ｃに
保持したノズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４を
アルゴンガス２０リツタ一／分、エチレン（Ｃ２Ｈ，）
１りンター／分の割合で混合した炭化水素雰囲気の成形
機内に保持した第一の熱加工治具２４に滴下した。第一
の熱加工治具２４は予め５５０ ’Ｃに加熱しておき、
滴下後直ちに熔融ガラス１４に第二の熱加工治具２４を
接触させて第二の熱加工治具２４に溶融ガラス１４を付
着させた。溶融ガラス１４の付着した第二の熱加工治具
２４をアーム２５によって反転させ、第二の熱加工治具
１６に第２図のように溶融ガラス１４を置換した。第二
の熱加工治具１６で７８０℃、５分間熱変形させたあと
、プレス成形用金型２０でプレス成形した。プレス成形
条件は金型温度６８０°Ｃ、プレス圧力８０ｋｇ／ｃｊ
、プレス時間１分であった。その後３８０″Ｃまで徐冷
し、取り出し口２３から光学ガラス素子２２を取り出し
た。
保持したノズル１２から約３グラムの溶融ガラス１４を
アルゴンガス２０リツタ一／分、エチレン（Ｃ２Ｈ，）
１りンター／分の割合で混合した炭化水素雰囲気の成形
機内に保持した第一の熱加工治具２４に滴下した。第一
の熱加工治具２４は予め５５０ ’Ｃに加熱しておき、
滴下後直ちに熔融ガラス１４に第二の熱加工治具２４を
接触させて第二の熱加工治具２４に溶融ガラス１４を付
着させた。溶融ガラス１４の付着した第二の熱加工治具
２４をアーム２５によって反転させ、第二の熱加工治具
１６に第２図のように溶融ガラス１４を置換した。第二
の熱加工治具１６で７８０℃、５分間熱変形させたあと
、プレス成形用金型２０でプレス成形した。プレス成形
条件は金型温度６８０°Ｃ、プレス圧力８０ｋｇ／ｃｊ
、プレス時間１分であった。その後３８０″Ｃまで徐冷
し、取り出し口２３から光学ガラス素子２２を取り出し
た。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０入
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、デス５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れていた。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０入
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、デス５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れていた。
実施例４
第一の熱加工治具としてマルテンサイト系ステンレス鋼
（ＳＵＳ４２０）を使用し、平型に加工した。第二の熱
加工治具の母材としてシリコンを用いて曲率半径が５５
ｍの凹形の光学面１を形成した。この光学面ｌをさらに
超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピングし、約１
時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の鏡面にし
た。鏡面となった熱加工治具表面に、スパッタ法でロジ
ウム−金−タングステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄１
ｔ！！２を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材と
してシリコンを用いて曲率半径が１００ｍｍの凹形の光
学面１を形威し、スパッタ法でロジウム−金−タングス
テン合金（Ｒｈ−Ａ ｕ−Ｗ）のｇｌ膜２を被覆し、プ
レス成形用金型とした。
（ＳＵＳ４２０）を使用し、平型に加工した。第二の熱
加工治具の母材としてシリコンを用いて曲率半径が５５
ｍの凹形の光学面１を形成した。この光学面ｌをさらに
超微細なダイヤモンド粉末を用いてラッピングし、約１
時間で表面の表面粗さ（ＲＭＳ）が約２０人の鏡面にし
た。鏡面となった熱加工治具表面に、スパッタ法でロジ
ウム−金−タングステン合金（Ｒｈ−Ａｕ−Ｗ）の薄１
ｔ！！２を被覆した。第二の熱加工治具と同様に母材と
してシリコンを用いて曲率半径が１００ｍｍの凹形の光
学面１を形威し、スパッタ法でロジウム−金−タングス
テン合金（Ｒｈ−Ａ ｕ−Ｗ）のｇｌ膜２を被覆し、プ
レス成形用金型とした。
溶融ガラス１４は、シリカ（Ｓｉ０２）５２重量パーセ
ント、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）６重量パーセント、酸化
鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセント、酸化ナトリウム（Ｎ
ａ ２０）５重量パーセント、残部が微量成分からな
る重フリントガラスを用いた。
ント、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）６重量パーセント、酸化
鉛（ＰｂＯ）３５重量パーセント、酸化ナトリウム（Ｎ
ａ ２０）５重量パーセント、残部が微量成分からな
る重フリントガラスを用いた。
このガラスを１２５０″Ｃ″ｉ′溶融したあと、７５０
℃に保持したノズル１２から約５グラムの溶融ガラス１
４をヘルウムガス２０リッター／分、二酸化炭素ガス２
リツタ一／分の割合で混合した雰囲気の成形機内に保持
した第一〇熱加工治具２４に滴下した。第一〇熱加工治
具２４は加熱せずにおき、滴下後直ちに溶融ガラス１４
に第二の熱加工治Ｊｉ１２４を接触させて第二〇熱加工
治具２４に溶融ガラス１４を付着させた。溶融ガラス１
４の付着した第二の熱加工治具２４をアーム２５によっ
て反転させ、第二の熱加工治具１６に第２図のように溶
融ガラス１４を置換した。第二の熱加工治具１６で６１
０°Ｃ１５分間熱変形させたあと、ブレス成形用金型２
０でブレス成形した。
℃に保持したノズル１２から約５グラムの溶融ガラス１
４をヘルウムガス２０リッター／分、二酸化炭素ガス２
リツタ一／分の割合で混合した雰囲気の成形機内に保持
した第一〇熱加工治具２４に滴下した。第一〇熱加工治
具２４は加熱せずにおき、滴下後直ちに溶融ガラス１４
に第二の熱加工治Ｊｉ１２４を接触させて第二〇熱加工
治具２４に溶融ガラス１４を付着させた。溶融ガラス１
４の付着した第二の熱加工治具２４をアーム２５によっ
て反転させ、第二の熱加工治具１６に第２図のように溶
融ガラス１４を置換した。第二の熱加工治具１６で６１
０°Ｃ１５分間熱変形させたあと、ブレス成形用金型２
０でブレス成形した。
プレス成形条件は金型温度５５０°Ｃ、プレス圧力８０
ｋ ｇ ／ｃｄ、プレス時間１分であった。その後３
８０°Ｃまで徐冷し、取り出し口２３から光学ガラス素
子２２を取り出した。
ｋ ｇ ／ｃｄ、プレス時間１分であった。その後３
８０°Ｃまで徐冷し、取り出し口２３から光学ガラス素
子２２を取り出した。
このような工程によって作製した光学ガラス素子２２に
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０入
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、デス５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れていた。
おいて、プレス成形面の表面粗さ（ＲＭＳ）は約２０入
の光学的鏡面であり、気泡、傷、あるいは剥離跡といっ
た欠陥は認められず、面精度もニュートンリング２本以
内、デス５分の１本以内であり、その光学性能は極めて
優れていた。
なお本発明の光学ガラス素子の製造方法は、非酸化性雰
囲気中で、所望の光学ガラス素子と近似形状でない第一
の熱加工治具で溶融ガラスを受けてガラスゴブを作製す
る工程、所望の光学ガラス素子と近似形状の第二の熱加
工治具に前記ガラスゴブを接着させた状態で前記ガラス
ゴブと第二の熱加工治具とを反転させて置換する工程、
第二の熱加工治具で熱軟化した前記ガラスゴブの表面張
力により光学ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス
成形体をブレス成形用金型で加熱加圧成形する工程を含
む光学ガラス素子の製造方法であることを特徴とするも
のであり、成形の雰囲気、光学ガラス＆ｌｌ威、熱加工
治具に被覆する薄膜組成、熱変形の温度と時間、あるい
は光学ガラス成形体の形状等の条件は本実施例に限定さ
れるものではない。
囲気中で、所望の光学ガラス素子と近似形状でない第一
の熱加工治具で溶融ガラスを受けてガラスゴブを作製す
る工程、所望の光学ガラス素子と近似形状の第二の熱加
工治具に前記ガラスゴブを接着させた状態で前記ガラス
ゴブと第二の熱加工治具とを反転させて置換する工程、
第二の熱加工治具で熱軟化した前記ガラスゴブの表面張
力により光学ガラス成形体を作製する工程、光学ガラス
成形体をブレス成形用金型で加熱加圧成形する工程を含
む光学ガラス素子の製造方法であることを特徴とするも
のであり、成形の雰囲気、光学ガラス＆ｌｌ威、熱加工
治具に被覆する薄膜組成、熱変形の温度と時間、あるい
は光学ガラス成形体の形状等の条件は本実施例に限定さ
れるものではない。
発明の詳細
な説明したように、本発明の光学ガラス素子の製造方法
は、熱加工治具と接したガラスゴブ表面のしわ状の欠陥
を取り除くために、溶融ガラスを所望の光学ガラス素子
と近似形状でない第一の熱加工治具で受けた後、ガラス
ゴブの平滑な面に所望の光学ガラス素子と近似形状の第
二の熱加工治具を接触させて、ガラスゴブを第二の熱加
工治具に付着させる。ガラスゴブが第二の熱加工治具に
付着した状態で第二の熱加工治具を反転させて、ガラス
ゴブを第一の熱加工治具から第二の熱加工治具に安定し
て置換し、加熱した第二の熱加工治具でしわ状の面を上
にしたガラスゴブをガラスの表面張力により大変形を行
う、さらにこの光学ガラス成形体をブレス成形用金型で
加熱加圧成形することにより、表面に欠陥のない光学ガ
ラス素子を製造することができる。
は、熱加工治具と接したガラスゴブ表面のしわ状の欠陥
を取り除くために、溶融ガラスを所望の光学ガラス素子
と近似形状でない第一の熱加工治具で受けた後、ガラス
ゴブの平滑な面に所望の光学ガラス素子と近似形状の第
二の熱加工治具を接触させて、ガラスゴブを第二の熱加
工治具に付着させる。ガラスゴブが第二の熱加工治具に
付着した状態で第二の熱加工治具を反転させて、ガラス
ゴブを第一の熱加工治具から第二の熱加工治具に安定し
て置換し、加熱した第二の熱加工治具でしわ状の面を上
にしたガラスゴブをガラスの表面張力により大変形を行
う、さらにこの光学ガラス成形体をブレス成形用金型で
加熱加圧成形することにより、表面に欠陥のない光学ガ
ラス素子を製造することができる。
すなわち、本発明によって高精度な光学ガラス素子の大
量生産が可能になり、生産性の向上と製造コストの低減
に著しい効果がある。
量生産が可能になり、生産性の向上と製造コストの低減
に著しい効果がある。
第１図（ａ）は本発明を説明するための第一の熱加工治
具の説明図、第１図（ロ）は本発明を説明するための第
二の熱加工治具の説明図、第１図（Ｃ）はブレス成形用
金型の断面図、第２図は光学ガラス素子の製造装置を示
す本発明実施例の断面図である。 １・・・・・・光学面、２・・・・・・薄膜、ＩＯ・・
・・・・ガラス溶融炉、１１・・・・・・加熱ヒータ、
１２・・・・・・ノズル、１３・・・・・ノズル加熱ヒ
ータ、１４・・・・・・溶融ガラス、１５・・・・・・
加熱ヒータ、１６・・・・・・第二の熱加工治具、１７
・・・・・・ガス入口、１８・・・・・・光学ガラス成
形体、１９・・・・・・プレスシリンダ、２０・・・・
・・ブレス成形用金型、２１・・・・・・コンベア、２
２・・・・・・光学ガラス素子、２３・・・・・・取り
出し口、２４・・・・・・第一の熱加工治具、２５・・
・・・・アーム。
具の説明図、第１図（ロ）は本発明を説明するための第
二の熱加工治具の説明図、第１図（Ｃ）はブレス成形用
金型の断面図、第２図は光学ガラス素子の製造装置を示
す本発明実施例の断面図である。 １・・・・・・光学面、２・・・・・・薄膜、ＩＯ・・
・・・・ガラス溶融炉、１１・・・・・・加熱ヒータ、
１２・・・・・・ノズル、１３・・・・・ノズル加熱ヒ
ータ、１４・・・・・・溶融ガラス、１５・・・・・・
加熱ヒータ、１６・・・・・・第二の熱加工治具、１７
・・・・・・ガス入口、１８・・・・・・光学ガラス成
形体、１９・・・・・・プレスシリンダ、２０・・・・
・・ブレス成形用金型、２１・・・・・・コンベア、２
２・・・・・・光学ガラス素子、２３・・・・・・取り
出し口、２４・・・・・・第一の熱加工治具、２５・・
・・・・アーム。
Claims (4)
- （１）非酸化性雰囲気中で、所望の光学ガラス素子と近
似形状でない第一の熱加工治具で溶融ガラスを受けてガ
ラスゴブを作製する工程、所望の光学ガラス素子と近似
形状の第二の熱加工治具に前記ガラスゴブを接着させた
状態で前記ガラスゴブと第二の熱加工治具とを反転させ
て置換する工程、第二の熱加工治具で熱軟化した前記ガ
ラスゴブの表面張力により光学ガラス成形体を作製する
工程、光学ガラス成形体をプレス成形用金型で加熱加圧
成形する工程とを含む光学ガラス素子の製造方法。 - （２）第一の熱加工治具が溶融ガラスと濡れ性が悪い請
求項（１）記載の光学ガラス素子の製造方法。 - （３）第二の熱加工治具及びプレス成形用金型が、所望
の形状および光学面に加工され、かつ溶融ガラスと濡れ
性が良く化学的に安定な薄膜で被覆された請求項（１）
記載の光学ガラス素子の製造方法。 - （４）薄膜が貴金属、タングステン、タンタル、レニウ
ム、ハフニウムの単体あるいはそれらの合金である請求
項（３）記載の光学ガラス素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19506189A JPH0645465B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 光学ガラス素子の製造方法 |
| US07/549,437 US5087279A (en) | 1989-07-14 | 1990-07-06 | Method of producing optical glass element and production apparatus using this method |
| DE69023286T DE69023286T2 (de) | 1989-07-14 | 1990-07-13 | Verfahren zur Herstellung eines optischen Glaselementes und Apparat zur Durchführung dieses Verfahrens. |
| EP90113470A EP0408065B1 (en) | 1989-07-14 | 1990-07-13 | Method of producing optical glass element and production apparatus using this method |
| US07/789,755 US5120343A (en) | 1989-07-14 | 1991-11-08 | Apparatus for producing optical glass element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19506189A JPH0645465B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360435A true JPH0360435A (ja) | 1991-03-15 |
| JPH0645465B2 JPH0645465B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=16334908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19506189A Expired - Fee Related JPH0645465B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-26 | 光学ガラス素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645465B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5762673A (en) * | 1997-01-24 | 1998-06-09 | Hoya Precision Inc. | Method of manufacturing glass optical elements |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP19506189A patent/JPH0645465B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5762673A (en) * | 1997-01-24 | 1998-06-09 | Hoya Precision Inc. | Method of manufacturing glass optical elements |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0645465B2 (ja) | 1994-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5171347A (en) | Method of manufacturing glass optical element | |
| US5087279A (en) | Method of producing optical glass element and production apparatus using this method | |
| KR900000622B1 (ko) | 광학유리소자의 성형방법 및 광학유리소자의 프레스 성형금형 | |
| EP0378292B1 (en) | Method of manufacturing glass optical element | |
| JPH0360435A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法 | |
| JPS61183134A (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形用型 | |
| JP2875621B2 (ja) | 光学ガラス成形体の製造方法と光学ガラス素子の製造方法及び製造装置 | |
| JPH02258640A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法およびその製造方法に用いる製造装置 | |
| JPH0421608B2 (ja) | ||
| JPH0345523A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法並びに該方法に用いる製造装置 | |
| JPH0489326A (ja) | 光学ガラス成形体とその製造方法とその製造装置 | |
| JPH0477320A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法及びその製造装置 | |
| JPH02188433A (ja) | 光学ガラス成形体およびその成形方法 | |
| JPH0437614A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法 | |
| JPH02225324A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法並びにその方法に用いる製造装置 | |
| JP2892217B2 (ja) | ガラス素材の製造方法及び製造装置 | |
| JP3110501B2 (ja) | ガラスゴブの製造方法及び製造装置 | |
| JP2785888B2 (ja) | 光学素子成形用型 | |
| JP3185299B2 (ja) | ガラスレンズ成形用型およびガラスレンズ成形装置 | |
| JPH0717391B2 (ja) | 光学ガラス素子のプレス成形方法 | |
| JPH01111738A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
| JPH04175228A (ja) | 光学素子の製造方法 | |
| JPS63134526A (ja) | ガラス成形体の成形型 | |
| JPS63134527A (ja) | 光学ガラス素子の成形方法 | |
| JPS6217029A (ja) | 光学ガラス素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |